概要
インテルラボのフォトニックデバイス研究ラボの研究者たちは、異種集積シリコンフォトニック集積回路（PIC）の利点を前進させ、最大化するために、さまざまな最先端プロジェクトに取り組んでいます。チームメンバーは通常、高度に実験的な環境で新しい設計を急ピッチで探求するため、さまざまな状況に適応できるように、フットプリントが小さく、再構成可能でスケーラブルなツールが必要です。Moku:Proに統合された複数のロックインアンプ（図１）、 スペクトラムアナライザ、周波数応答アナライザ、PIDコントローラー、およびクラス最高のユーザーエクスペリエンスにより、チームは大幅な時間短縮と複雑さの軽減を達成し、進捗を進め、結果を出すことができました。
図１: Moku:Pro ロックインアンプ iPad インターフェイス
課題
PIC テストに関連する具体的な課題の１つは、システムが希望どおりに機能するように、すべてのオンチップ光位相チューナーの最適なバイアス条件を見つけることです。これは多次元スイープまたは最適化ルーチンを使用して実現できますが、より多くの位相チューナーが関与するため、スクリプトの複雑さと計算時間は急速に重要になります。アナログの単機能ベンチトップ機器 (従来のロックインアンプ、PID コントローラーなど) でチューナーを制御すると問題が回避される可能性がありますが、多数のチューナーを扱う場合、ケーブル配線と設置面積のせいでこのアプローチは煩雑になります。さらに、これらの従来の機器には最新のユーザーインターフェイスが欠如しているため、新しい研究者への知識の伝達が困難になります。
ソリューション
Moku:Pro が提供する高度な機能、機器仕様、および再構成可能性により、インテルラボの研究者は、マルチ機器モードで２つのロックイン アンプと２つの PID コントローラーを同時に利用できます (図２)。 この柔軟性により、機器全体の設置面積が大幅に最小限に抑えられ、必要なケーブル配線が削減されます。 Moku:Pro は１０ Vpp のアナログ出力範囲を提供するため、チームは高電圧を伴う実験に外部増幅を必要としなくなりました。 高精度のフロントエンドにより、高解像度で優れた信号の明瞭さが保証されます。 研究者らはまた、このデバイスの直感的なグラフィカル ユーザーインターフェイスを高く評価しています。このインターフェイスは理解しやすく、使いやすく、実験全体にわたってシステム レベルの理解を強化する便利なブロック図を提供します。 実験間でマルチ機器モード設定を保存およびロードできるため、タイムラインが最適化され、チーム メンバー間の効率的な知識伝達が可能になりました。 今後、チームは Moku クラウドコンパイルを利用して導入前に制御アルゴリズムのプロトタイプを作成することで、テストをさらに効率化できると考えています。 これにより、制御アルゴリズムのプロトタイプを作成し、それを Moku:Pro FPGA に展開して、リアルタイムの閉ループシステム レベルの特性評価を行うことが可能になります。
図２: マルチ機器モードでの複数の Moku:Pro ロックインアンプと PID コントローラーの構成
結果
Moku:Proにより、インテルラボの研究者は、高度な実験プロジェクト全体のワークフローを大幅に合理化しました。 「多次元スイープを使用する場合、収束するために何百ものステップが必要でしたが、Moku:Pro のおかげで、わずか数回の反復でこれを達成できました。」とインテルラボのフォトニクス研究員であるGuan-lin Su博士は述べています。Moku:Proでは、１台のデバイスで複数の計測器にアクセスできるため、実験のセットアップがより迅速かつ効率的に行われるようになりました。
まとめ
Moku:Pro を使用すると、制御ループをより簡単かつ迅速に調整できるようになり、インテルラボでの実験を最適化し、時間を最大限に節約できました。また、チームは、複雑な DUT に対して２つ以上のロックインを使用できること、および複数のユーザー間でシームレスに転送できるように、さまざまなマルチ機器モード設定を別個のファイルに保存できる機能の利点を享受し、開発タイムラインを加速しました。研究が進むにつれ、Moku クラウドコンパイルを統合することで、より高速で機敏なプロトタイピングと設計が可能になりました。
Moku:Proの詳細については、 info@liquidinstruments.comまでお問い合わせください。
